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国立台湾大学郭光宇教授访问计算室

(文/李伟)

 

2016713日,国立台湾大学物理学系郭光宇教授访问固体所计算室,并作了题为自旋霍尔效应”(Spin Hall effectSHE)的学术报告。报告会由固体所副所长曾雉研究员主持。

 

报告会上,郭光宇教授首先对自旋霍尔效应作了一个综述,简要回顾了从经典的(反常)霍尔效应到自旋霍尔效应的研究发展历史,以及过去十年由自旋霍尔效应开创的拓扑绝缘体(Topological Insulators, TIs)、自旋卡诺电子学(Spin Caloritronics)等凝聚态前沿领域的最新进展。随后介绍了其与合作者在内禀自旋霍尔效应的Berry phase形式理论、Pt中的内禀自旋霍尔效应以及巨自旋霍尔效应等问题上的一系列理论工作。

 

自旋霍尔效应是指在一些特定非磁材料中,由于具有强自旋轨道耦合相互作用(Spin-orbit couplingSOC),在施加电场时,会导致横向自旋流(Spin current)的产生。自旋流的产生、探测以及调控是新兴自旋电子学(Spintronics)的三个关键因素,特别地,强的自旋霍尔效应不仅能提供无耗散的自旋流,同时也能够大大降低驱动磁电器件所需的功率。实验研究发现,在存在铁/铂注入的金样品中存在巨自旋霍尔效应(Giant SHE,其自旋霍尔电导增强了2个量级。郭光宇教授及其合作者利用第一性原理方法及量子蒙特卡罗模拟研究了这一反常现象,提出了由掺入的铁杂质带来的多轨道近藤效应(Multi-orbital Kondo effect)增强自旋霍尔效应的机制。这一理论很好地解释了实验现象,且计算得到的自旋霍尔角与实验数值非常一致,这对自旋霍尔效应的应用具有重要意义。

 

郭光宇,现为国立台湾大学物理学系特聘教授。郭光宇教授本科毕业于厦门大学,于1987年在英国剑桥大学获得博士学位。1987年至1998年在英国Daresbury 实验室理论和计算科学部先后从事博士后研究及担任专任科学家。1998年至今先后担任国立台湾大学物理系专任教授和特聘教授。2009年至2013年期间,担任国立政治大学理学院副院长及应用物理研究所讲座教授兼所长。郭光宇教授专长于理论和计算凝聚态物理,研究集中在发展和应用量子电子结构理论计算结合经典电磁模拟方法,探讨尖端材料(如高温超导、半导体、超薄磁性金属多层膜、过渡金属氧化物、纳米管与纳米线、石墨烯等)的新颖物理和化学性质。目前已发表200多篇SCI论文,其中多篇发表于SciencePhys. Rev. Lett.Nano Lett.J. Amer. Chem. Soc.等顶尖期刊,总引用超过5000次。近三年,每年被引用次数超过350次,H指数为40。郭光宇教授于2005当选为美国物理学会会士(APS Fellow)2013年当选为英国物理学会会士(IOP Fellow),两次当选为国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)计算物理分会(C20)理事,2014年再度当选为该联合会磁学分会理事。

  

             

                                   郭光宇教授作学术报告

地址:安徽省合肥市蜀山区科学岛固体物理所 邮编:230031 电话:0551-65591461